相位裕度(phase margin,PM),亦称相位余裕,在电路设计中是非常重要的一个指标,主要用来衡量负反馈系统的稳定性,并能用来预测闭环系统阶跃响应的过冲。
相位裕度可以看作是系统进入不稳定状态之前可以增加的相位变化,相位裕度越大,系统越稳定,但同时时间响应速度减慢了,因此必须要有一个比较合适的相位裕度。
首先定义使增益幅值等于1的频率点为“增益交点”(gain crossover point),设为频率点w1;使增益相位等于—180°的频率点为“相位交点”(phase crossover point),设为频率点W2。
相位裕度的定义为:运算放大器增益的相位在增益交点频率时,与-180°相位的差值,表达式为
PM=∠Av(W1)-(-180°)= ∠Av(W1) +180°
式中的w1为运算放大器的增益交点频率。
经研究发现,相位裕度至少要45°,最好是60° 。
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